Raps och vete till motorbränsle – bra för både plånbok och miljö?
Låga priser på rapsfrö och vete kan göra det lockande att förädla dessa råvaror till motorbränsle. Nu har Sven Bernesson från SLU undersökt vad sådan produktion betyder ekonomiskt och miljömässigt. Hans avhandling visar att det kan vara lönsamt för lantbrukare att tillverka bränsle av raps i gemensamma mellanskaliga anläggningar. Småskaliga anläggningar blir däremot oftast olönsamma. Ur miljösynpunkt visade det sig ha mindre betydelse om tillverkningen görs i stor eller liten skala.
Det finns flera ersättningsbränslen för traktorer och andra fordon med tunga dieselmotorer. Av vete kan man framställa etanol, och ur rapsfrö kan man utvinna rapsolja. Rapsoljan kan även förädlas i ytterligare ett steg, till rapsmetylester (RME). Dessa bränslen kan tillverkas på flera sätt, och vilken teknik som är mest lämplig hänger samman med i vilken skala produktionen sker.
Sven Bernesson har framför allt velat undersöka om småskalig produktion av rapsolja, RME och etanol är bättre för miljön än mellanskalig och storskalig produktion. För att kunna göra denna jämförelse använde han en metod som kallas livscykelanalys. Hela kedjan, från odling av råvaror och transporter till produktion och användning av färdigt bränsle, utvärderades. De miljöfaktorer som bedömdes var bidrag till växthuseffekt, försurning och övergödning samt hur mycket energi som går åt för att tillverka en viss energimängd bränsle.
De miljömässiga skillnaderna mellan små-, mellan- och storskaliga anläggningar var, med något undantag, små eller försumbara för de tre drivmedlen. För storskaliga system uppvägdes de längre transportavstånden till stor del av högre oljeutvinningsgrad, större energiutbyte och mer effektivt utnyttjande av maskiner och byggnader. Det mest betydelsefulla produktionssteget var i stället odlingen, där produktionen av gödselmedel, utsläpp av markgaser och behovet av dragkraft hade störst inflytande på miljöbelastningen.
Frågan om vilket av bränslena som är mest miljövänligt är inte helt enkel att besvara. Resultatet beror nämligen på hur man fördelar miljöbelastningen mellan bränslena och de biprodukter man får vid tillverkningen. Av vete får man etanol och drank. Av rapsfrö får man rapsolja och rapsfrökaka eller RME, rapsfrökaka och glycerin.
Ett intressant exempel är jämförelsen av rapsolja och RME. Vid enklare beräkningar blir miljöbelastningen klart mindre för rent rapsoljebränsle. Detta beror på att det vid omförestringen till RME (rapsolja reagerar med metanol och bildar RME och glycerin) åtgår metanol, katalysator och processenergi, vilket bidrar till miljöbelastningen. Vid en utvidgad systemanalys räknar man emellertid med att det glycerin som bildas vid RME-tillverkningen kan ersätta glycerin som tillverkats industriellt från fossila råvaror. Detta glycerin har en hög miljöbelastning som då kan komma omförestringsprocessen tillgodo. Med detta sätt att räkna är RME mer miljövänligt än rapsolja.
Sven Bernesson har också räknat på ekonomin i bränsleproduktionen. Idag är odling av rapsfrö och vete ofta olönsam. En lösning kan då vara att lantbrukarna går samman och startar en mellanskalig anläggning för produktion av rapsolja eller RME och säljer detta istället för rapsfrö. Etanolbränsle blir för dyrt att producera i mellanskaliga anläggningar. I de minsta anläggningarna blir både rapsbränslen och etanol för dyrt att producera, beroende på höga kostnader för arbetskraft och maskiner.
I en annan studie utvärderades egenproducerad RME, etanol och biogas på lantbruk med ekologisk odling. Produktion av RME gav ett gynnsamt energiutbyte och värdefulla biprodukter, men mer luftföroreningar. Produktion av etanol gav ett sämre energiutbyte. Till biogasproduktion krävdes mindre areal, vilket innebar mindre bruknings- och markemissioner. Emellertid blev emissionerna av metangas höga. För samtliga bränslen var utsläppen av växthusgaser vid ekologisk odling ungefär hälften så stora som vid konventionell odling, främst beroende på att inga syntetiska gödselmedel används.
För att minska miljöbelastningen vid en framtida produktion av bränslen från jordbruksgrödor måste användningen av syntetiska gödselmedel upphöra eller minskas kraftigt. Detta kan göras med gödsel och avfall med ursprung från jordbruk eller livsmedel samt med slam (om detta är fritt från tungmetaller och andra gifter) från reningsverk. Miljöbelastningen kan också minskas om de fordon som körs med bränslena förses med katalysatorer, och på lite längre sikt kan förbränningsmotorerna ersättas av energieffektivare bränsleceller.
Agronom Sven Bernesson vid institutionen för biometri och teknik, SLU, försvarade fredagen den 17 december kl 09.30 sin doktorsavhandling Farm-scale production of RME and ethanol for heavy diesel engines – with emphasis on environmental assessment. Opponent var docent Jan Erik Mattsson, Inst. f. landskaps- och trädgårdsteknik, Sveriges lantbruksuniversitet, Alnarp.
Kontaktinformation
Mer information: Sven Bernesson, 018-67 18 22, 0730-65 50 13
E-post: Sven.Bernesson@bt.slu.se
